SYSTEME DE FABRICATION DE BOITES EN TOLE

REPUBLIQUE TUNISIENNE
MINISTERE DE L’EDUCATION
EXAMEN
DU BACCALAUREAT
SESSION DE JUIN 1997
SESSION CONTROLE
SECTION : TECHNIQUE
EPREUVE :
DISCIPLINES TECHNIQUES
DUREE : 4 heures Þ Þ Þ Þ Coef : 3
SYSTEME DE FABRICATION DE BOITES EN TOLE
CONSTITUTION DU SUJET :
Le sujet est constitué par :
- Le dossier technique composé des feuilles 1/8 à 8/8.
- Le document réponse composé des feuilles : 1/10 à 10/10.
TRAVAIL DEMANDE:
A - Analyse fonctionnelle de la partie opérative ( Feuille 1 / 10 )
B - Etude de la partie opérative ( Feuilles 2 / 10 , 3 / 10 et 4 / 10 )
C - Analyse fonctionnelle de la partie commande ( Feuilles 5 / 10 )
D - Etude de la partie commande ( Feuilles 6 / 10 , 7 / 10 , 8 / 10 , 9 / 10 , 10 / 10 )
BAREME DE NOTATION :
A - Analyse fonctionnelle de la partie opérative ( 3 points )
B - Etude de la partie opérative ( 7 points )
1 / : ( 1,8 points ) , 2 / : ( 0,9 points ) , 3 / : ( 2 points ) , 4 / : ( 1,5 points ) , 4 / : ( 0,8 points )
C - Analyse fonctionnelle de la partie commande ( 3 points )
D - Etude de la partie commande ( 7 points )
1 / : ( 2,5 points ) ; 2 / : ( 1 point ) ; 3 / : ( 1 point ) ; 4 / : ( 2 points )
N. B : Aucune documentation n’est autorisée
Dossier Technique (Juin 1997 – Contrôle) SYSTEME DE FABRICATION 1/8
DE PIECES EN TOLE

Ι - PRESENTATION DU SYSTEME :
Le système envisagé sert à produire des boîtes cylindriques, en tôle spéciale, destinées à l’emballage
des conserves ( thon, tomates, confitures, etc...). Il est composé de trois unités qui concernent
respectivement la préparation des fonds des boîtes, la préparation des flancs des boîtes et leur assemblage.
Les deux premières unités, comme le montre le schéma de la feuille 4/8 du dossier technique,
fonctionnent en parallèle et fournissent la matière d’oeuvre à la troisième.
Dans ce sujet, on se limite à l’étude simplifiée de l’unité >.
ΙΙ - FONCTIONNEMENT DU SYSTEME :
La fabrication des flancs des boîtes de conserve s’effectue essentiellement en trois étapes: découpage,
cintrage (voir feuille 5/8 du dossier technique) et soudage.
1) Découpage des flancs:
Les tôles sont déplacées vers le poste de préparation de tôles pour flancs. Ce poste permet de
découper des rectangles de dimensions appropriées sans déchets.
Dans tout ce qui suit, on se réfère au paragraphe ΙΙΙ de la feuille 3/8 du dossier technique relatif à la
nomenclature des actionneurs, des préactionneurs et des capteurs.
Le départ du cycle est assuré par un bouton Dcy qui provoque l’arrivée d’une bande de tôle par
l’intermédiaire d’un tapis roulant entraîné par un moteur ( Mt1 ).
L’action de la tôle sur le capteur L11 entraîne le serrage de cette dernière par l’avance simultanée
des tiges des vérins ( C2 ) et ( C3 ).
L’activation des capteurs L 21 et L 31 entraîne alors la descente de la tête de découpage
par l’intermédiaire des tiges du vérin ( C4 ). L’action sur L41 provoque la remontée
de la tête de découpage. Le capteur L 40 commande le desserrage de la tôle par le retour
des vérins ( C2 ) et ( C3 ).
L’action sur les capteurs L 20 et L 30 entraîne:
a - La fin du cycle, si la tôle est épuisée.
b - La rentrée de la tige du vérin ( C1 ), si la tôle n’est pas épuisée. Dans ce cas les vérins ( C2 ) et
(C3) qui sont solidaires de la tige de ( C1 ), se déplacent. L’action sur le capteur L10 correspond à la fin
de ce déplacement et provoque de nouveau le serrage de la tôle. es capteurs L 21 et L31 commandent la
sortie de la tige du vérin ( C1 ) ce qui permet de faire avancer la tôle. L’action sur le capteur L11 provoque
le découpage et le cycle recommence jusqu’à l’épuisement de la tôle.
Dossier Technique (Juin 1997 – Contrôle) SYSTEME DE FABRICATION 2/8
DE PIECES EN TOLE

2) Cintrage des flancs:
Le flanc découpé, est amené par un tapis roulant puis par un transporteur à rouleaux
vers la table coulissante; il est ensuite maintenu, sur celle-ci, par le vérin ( C5 ).
Le moteur Mt3 entraîne l’ensemble ( table coulissante + vérin ( C5 ) ) devant les
cylindres de cintrage jusqu’à l’amorçage de l’opération ’’ cintrage ’’.
3) Soudage des flancs:
Les flancs cintrés sont déplacés vers un poste de soudage.
Les flancs soudés sont stockés du poste d’assemblage. ( C2 ) et ( C3 ).
ΙΙΙ - IDENTIFICATION DES ACTIONNEURS ET DES CAPTEURS UTILISES
DANS LA CHAINE DE DECOUPAGE DES FLANCS:
Actionneurs Préactionneurs
Capteurs
Tige rentrée Tige sortie
C1 M1 L 10 L 11
C2 M2 L 20 L 21
C3 M3 L 30 L 31
C4 M4 L 40 L 41
C5 M5 L 50 L 51
L 11 : Détecte la sortie de la tige du vérin ( C1 ) et la présence de la bande contre le mors fixe.
L 0 : Détecte l’épuisement d’une bande.
L 0 = Bande non épuisée.
L0 = Bande épuisée.
Dcy = Départ cycle.
Mt1 = Moteur d’entraînement du tapis amenant les bandes.
Mt2 = Moteur d’entraînement du tapis amenant les flancs.
Mt3 = Moteur d’entraînement de la table coulissante du poste de cintrage..
Mt4 = Moteur d’entraînement des cylindres de cintrage.
Dossier Technique (Juin 1997 – Contrôle) SYSTEME DE FABRICATION 3/8
DE PIECES EN TOLE

E
C1
Bandes
Tête de découpage
C2
Dcy = départ cycle
Mt1
C3
C4
Fig. 2
Outil
Mors fixe
Flanc
Tapis roulant
Transporteur
à rouleau
Mt2
Flanc
Cylindres
de cintreuse
Table
coulissante
Réducteur
Dossier Technique (Juin 1997 – Contrôle) SYSTEME DE FABRICATION DE PIECES EN TOLE 4/8
Mt3
C5
Mt4
Vis
Moteur
C5

Tôles pour flancs
Magasin des
tôles
Tôles pour fonds
Préparation
des tôles
pour flancs
Préparation
des bandes
pour fonds
Découpage
des flancs
Découpage
des fonds
Déchets
Cintrage des
flancs
Soudure des
flancs
Fig. 1
Stockage des
flancs
Stockage des
fonds
Assemblage
BOITES
Dossier Technique (Juin 1997 – Contrôle) SYSTEME DE FABRICATION DE PIECES EN TOLE 5/8

A
A
B-B
19
18
TABLE COULISSANTE
B
B
A-A
16 17 8
Echelle 1:4
Dossier Technique (Juin 1997 – Contrôle) SYSTEME DE FABRICATION DE PIECES EN TOLE 6/8
7
3
2
10
11
14
15
9
4
12
5
6
13
1

Vis d’assemblage
Vis de pression
Tête hexagonale
Symbole : H NF E 25-112
d
x
d
l
x l - x
a l b
Tête cylindrique fendue
Symbole : CS NF E 25-127
l - x
f
m
c
h
b l a
b
d
d
h
d
l
a
l a5
Tête carrée
Symbole : Q NF E 25-116
a
d
d
x
l
e (h11)
Dossier Technique (Juin 1997 – Contrôle) SYSTEME DE FABRICATION 7/8
DE PIECES EN TOLE
d
l - x
l
x
min
g
l - x
l b
Tête fraisée plate fendue
Symbole : FS NF E 25-123
1
m
g
90°
c
Tête cylindrique à 6 pans creux
Symbole : CHC NF E 25-125
k
n x l - x
D
d
d
E(h11)
L
x l - x
l b=d
min
l
G
c
Tête fraisée à 6 pans creux
Symbole : FHC NF E 25-160
d 1.6 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 14 16 20
Pas 0.35 0.4 0.45 0.5 0.7 0.8 1 1.25 1.5 1.75 2 2 2.5
a 5.5 7 8 10 13 16 18 21 24 30
b 2 2.8 3.5 4 5.5 6.4 7.5 8.8 10 12.5
c 3 3.8 4.5 5.5 7 8.5 10 13 16 18 21 24 30
e 3.6 4.4 5.5 6.3 9.4 10.4 12.6 17.3 20
f 1 1.3 1.6 2 2.6 3.3 3.9 5 6 7 8 9 11
g 3.2 4 5 5.6 8 9.5 12 16 20
h 1 1.3 1.5 1.8 2.4 3 3.6 4.8 6
k 1.5 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 14 17
m 1.4 0.5 0.6 0.8 1 1.2 1.6 2 2.5 3 3 4 5
n 0.9 1.3 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 10 12
Téton long
d
l
n2
d2
Hexagonale
étroite
Symbole : HZ
NF E 25-133
Carrée ordinaire
Symbole : QZ
NF E 25-133
Sans tête à 6
pans creux
Symbole : HC
NF E 25-180
Extrémité des vis NF E 25-019
Bout conique
d
l
90°
d3
d pas d2 d3 n2
4 0.7 2.5 0 2
5 0.8 3.5 0 2.5
6 1 4 1.5 3
8 1.25 5.5 2 4
10 1.5 7 2.5 5
12 1.75 8.5 3 6
Forme de la tête Anneaux élastiques
d a b a1 a2 a5 h
5 5 4 2.5 2
6 8 4 6 5 3
8 11 5.5 8 6 4 2.5
10 13 7 10 8 5 3
12 16 9 13 10 6 5.25
g
Pour arbre NF E 22-163 Pour alésage NF E 22-165
d e c l g
10 1 17.6 1.1 9.6
12 1 19.6 1.1 11.5
14 1 22 1.1 13.4
15 1 23.2 1.1 14.3
16 1 24.4 1.1 15.2
17 1 25.6 1.1 16.2
18 1.2 26.8 1.3 17
20 1.2 29 1.3 19
25 1.2 34.8 1.3 23.9
30 1.5 41 1.6 28.6
35 1.5 47.2 1.6 33
40 1.75 53 1.85 37.5
D E C L G
20 1 10.6 1.1 21
25 1.2 15 1.3 26.2
30 1.2 19.4 1.3 31.4
32 1.2 20.2 1.3 33.7
35 1.5 23.2 1.6 37
40 1.75 27.4 1.85 42.5
45 1.75 31.6 1.85 47.2
47 1.75 33.2 1.85 49.5
50 2 36 2.15 53
52 2 37.6 2.15 55
55 2 40.4 2.15 58
60 2 44.4 2.15 63
c
90°

Joints à lèvres pour arbres tournants Rondelles plates
Symbole Paulstra : IE Nadella :ET Symbole Paulstra : IEL
Ressort torique
Ressort torique
E
E
D
d
Joints Paulstra type IE et IEL Joints Nadella type ET
A B
Série Fabrication
Z M L LL U N C
d D E d D E d D E d D E 5 10 12 16 20 5.25 5.5 1
10 25 8 32 50 8 10 16 3 22 28 4 6 12 14 18 24 6.25 7 1.2
12 28 8 35 52 10 12 18 3 25 33 4 8 16 18 22 30 8.25 9 1.5
15 30 8 38 55 10 13 19 3 28 36 4 10 20 22 27 36 10.25 11 2
18 35 8 40 58 10 14 20 3 30 38 4 12 24 27 32 40 12.5 14 2.5
20 38 8 42 60 12 15 21 3 35 43 4 14 27 30 36 45 14.5 16 2.5
22 40 8 45 62 12 16 22 3 40 48 4 16 30 32 40 50 16.5 18 3
25 42 8 48 68 12 17 23 3 20 36 40 50 60 21 22 3
28 45 8 50 72 12 18 24 4 24 45 50 60 70 25 27 4
30 48 8 52 75 12 20 26 4 30 52 60 70 90 31 33 4
Rondelles - frein Ecrous à encoches N° d x pas D B S d1 E G
B
d1
B
E
Dossier Technique (Juin 1997 – Contrôle) SYSTEME DE FABRICATION 8/8
DE PIECES EN TOLE
d
0 M 10x0.75 18 4 3 8.5 3 1
1 M 12x1 22 4 3 10.5 3 1
2 M 15x1 25 5 4 13.5 4 1
3 M 17x1 28 5 4 15.5 4 1
4 M 20x1 32 6 4 18.5 4 1
5 M 25x1.5 38 7 5 23 5 1.25
6 M 30x1.5 45 7 5 27.5 5 1.25
7 M 35x1.5 52 8 5 32.5 6 1.25
8 M 40x1.5 58 9 6 42.5 6 1.25
Goupille élastique NF E 27-489 Clavettes parallèles ordinaires NF E 22-177
∅ nominal D
L
A
d h11
DH8
D
B
d
d
D 3 4 5 6 8 10 12 d a b j k
d1 1.8 2.4 3 3.6 5 6 7 a
6 à 8 incl 2 2 d-1.2 d+1
L 8 8 10 10 12 15 15
∅ d
10 à 12 3 3 d-1.8 d+1.4
L 10 10 12 12 15 18 18 12 à 17 4 4 d-2.5 d+1.8
L 12 12 15 15 18 20 20 17 à 22 5 5 d-3 d+2.3
L 15 15 20 20 20 25 25 22 à 30 6 6 d-3.5 d+2.8
L 18 18 25 25 25 30 30 30 à 38 8 7 d-4 d+3.3
L 20 20 30 30 35 40 35 38 à 44 10 8 d-5 d+3.3
L 25 25 35 35 40 45 40
44 à 50 12 8 d-5 d+3.3
Ecrous hexagonaux NF E 25-401 Rondelles Grower NF E 25-515
(1,15 a)
0,8d
d1
D
S B-B
a
A
t≈s/2
S
30°
A-A
D
k1
d h11
j b
DH8
d Pas a h d b e d b e
M 6 1 10 5.2 4 7.3 1.5 24 37 6
M 8 1.25 13 6.8 5 8.3 1.5 30 45 7
M 10 1.5 16 8.4 6 10.4 2 36 53 8
M 12 1.75 18 10.8 8 13.4 2.5 42 61 9
D
d
M 14 2 21 12.8 10 16.5 3 48 69 10
M 16 2 24 14.8 12 20 3.5
M 20
M 24
2.5
3
30
36
18
21.5 e
14
16
23
25
4
4
M 30 3.5 46 25.6
20 31 5
B
A
D(diamètre nominal)
C